專利名稱：有機鈦化合物及其復合物、以及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種有機鈦化合物及其復合物，以及該化合物和復合物的制備方法。
背景技術：
鈦是地球上儲量居第4位的金屬，估計有效儲藏量為3億噸。眾所周知，鈦產品由于具有不銹蝕(完全耐海水腐蝕)、質輕(密度4.51g/cm3)、抗拉強度高(280 1600MPa)等特點，通常以氧化鈦粉和鈦系有機化合物，如鈦酸酯的形式被廣泛應用。鈦系有機化合物的主要用做催化劑、固化劑，也可用作表面活性劑、分散劑、抗水劑或防銹劑等，合成方法主要有溶膠-凝膠法，Nelles法等。徐宏，黃偉，程存康，古宏晨.乙二醇鈦的制備及其在聚酯縮聚催化與原位功能復合中的應用.中國有色金屬學報，2004，14 (3):221 — 227文獻報道，古宏晨等采用經典的Nelles方法合成了乙二醇鈦催化劑，結構式為Ti (OCH2CH2O)2 ;曹善文，李朝暉，付樂軍.PET縮聚催化劑的發展及展望.聚酯工業，2004，17 (5):5-9文獻報道，山東濟南正昊化纖新材料有限公司的曹善文等人采用水解氧化組合技術納米級鈦系催化劑；中國石油化工總公司的伍青等人制備了一種新型結構的茂金屬鈦化合物，其通式為R1Ti (OCH2R2)3，式中R1為環戊二烯基、取代環戊二烯基，R2為含6 20個碳原子的芳香烴基團。該化合物和烷基鋁氧烷組成的催化劑可用于制備高間規度的聚苯乙烯聚合物，且具有催化活性、催化效率高的特點，可用于工業生產中。
發明內容
本發明提供了一種有機鈦化合物及其復合物，以及該化合物和復合物的制備方法。本發明所述的有機鈦化合物的結構通式如下:Tix(OR1O)y(OOCC6H4COO)zH4其中R1 為 CfC4 的烷基，X 彡 1，z 彡 I 且 2y+2z=4x+40進一步,所述有機鈦化合物的結構通式中x=4。進一步，所述有機鈦化合物的結構通式為Ti4 (OR1O) 8 (OOCC6H4COO) 2H4。由所述通式可知，所述有機鈦化合物至少包括一個苯環結構，且包含烷氧基鈦鍵和酰基鈦鍵，例如下式(I)所示結構，該結構僅用于舉例說明，不具有任何指向性:
權利要求
1.一種有機鈦化合物，其特征在于，所述有機鈦化合物的結構通式如下: Tix(OR1O)y(OOCC6H4COO) zh4 其中R1為C2 C4烷基，X彡1，Z彡I且2y+2z=4x+4。
2.根據權利要求1所述一種有機鈦化合物，其特征在于，所述結構通式中x=4。
3.根據權利要求1或2所述一種有機鈦化合物，其特征在于，所述有機鈦化合物為片層結構。
4.根據權利要求3所述一種有機鈦化合物，其特征在于，所述片層結構為納米級片層結構。
5.權利要求r4任一所述一種有機鈦化合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 11)將原料混合，在10(T30(TC，(r0.4MPa表壓力下反應，酯化或酯交換程度達到10%"100%時終止反應； 12)從反應體系中分離收集有機鈦化合物； 所述原料包括鈦酸酯、二元脂肪醇和Para-C6H4 (COOR2)2，其中R2選自氫、甲基或乙基。
6.根據權利要求5所述一種有機鈦化合物的制備方法，其特征在于，所述步驟11)分階段反應，具體包括在15(Tl80°C控溫反應0.5 1.5h后，升溫至20(T28(rC繼續反應。
7.根據權利要求6所述一種有機鈦化合物的制備方法，其特征在于，所述酯化或酯交換程度通過收集餾出物進行 跟蹤，所述餾出物包括鈦酸酯反應產生的醇及酯化或酯交換的產物。
8.根據權利要求7所述一種有機鈦化合物的制備方法，其特征在于，所述鈦酸酯優選鈦酸正丁酯、鈦酸四異丙酯或鈦酸乙酯。
9.根據權利要求7所述一種有機鈦化合物的制備方法，其特征在于，所述二元脂肪醇優選乙二醇、1，3_丙二醇或1,4-丁二醇。
10.一種有機鈦化合物的復合物，其特征在于，所述復合物的分散相為權利要求r4任一所述一種有機鈦化合物。
11.根據權利要求10所述一種有機鈦化合物的復合物，其特征在于，所述復合物的連續相為對苯二甲酸和對苯二甲酸酯中的一種以上。
12.根據權利要求11所述一種有機鈦化合物的復合物，其特征在于，所述對苯二甲酸酯為對苯二甲酸二甲酯、對苯二甲酸二乙酯、對苯二甲酸雙羥乙酯、對苯二甲酸雙羥丙酯和對苯二甲酸雙羥丁酯中的一種以上。
13.權利要求1(T12任一所述一種有機鈦化合物的復合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 21)將原料混合，在10(T300°C，(T0.4Mpa表壓力下反應，酯化或酯交換程度達到10%"100%時終止反應； 22)反應體系冷卻，收集固體物質即有機鈦化合物的復合物； 所述原料包括鈦酸酯、二元脂肪醇和Para-C6H4 (COOR2)2，其中R2選自氫、甲基或乙基。
14.根據權利要求13所述一種有機鈦化合物的復合物的制備方法，其特征在于，所述步驟21)分階段反應，具體包括在15(Tl80°C控溫反應0.5 1.5h后，升溫至20(T28(rC繼續反應。
15.根據權利要求14所述一種有機鈦化合物的復合物的制備方法，其特征在于，所述酯化或酯交換程度通過收集餾出物進行跟蹤，所述餾出物包括鈦酸酯反應產生的醇及酯化或酯交換的產物。
16.根據權利要求15所述一種有機鈦化合物的復合物的制備方法，其特征在于，所述鈦酸酯優選鈦酸正丁酯、鈦酸四異丙酯或鈦酸乙酯。
17.根據權利要求15所述一種有機鈦化合物的復合物的制備方法，其特征在于，所述二元脂肪醇優選乙二醇、 1，3-丙二醇或1，4- 丁二醇。
全文摘要
本發明提供了一種有機鈦化合物及其復合物，以及該化合物和復合物的制備方法。所述有機鈦化合物的結構通式為Tix(OR1O)y(OOCC6H4COO)zH4。所述有機鈦化合物的復合物的分散相為上述有機鈦化合物。以鈦酸酯、二元脂肪醇和para-C6H4(COOR2)2為原料反應，收集后分離分別可以制得有機鈦化合物及其復合物。本發明提供的有機鈦化合物結構獨特，易剝離為片層狀結構且以片狀結構分散于復合物基體中，這種特性帶來了一系列優越性能和功能。同時本發明提供的這種化合物及其復合物的制備方法原料易得，操作簡便，適合工業化推廣。因此，該有機鈦化合物及其復合物具有重要的學術意義和潛在的商業價值。
文檔編號C07F7/28GK103087089SQ201310009209
公開日2013年5月8日 申請日期2013年1月10日 優先權日2013年1月4日
發明者孫賓, 朱美芳, 陳龍, 周哲, 俞丹, 王煒 申請人:東華大學